Kehityksen lähtökohta
Kieli on ensimmäinen ihmisen tiedonvälittäjä, sosiaalisen viestinnän ja ajatusten vaihdon työkalu, ja se on kätevin, monimutkaisin, yleisin ja yleisin tärkeä ihmisyhteiskunnassa Tiedonsiirtojärjestelmä. Tuotannon kehittymisen ja yhteiskunnan jatkuvan edistymisen myötä ilmestyi toinen tiedon kantaja: teksti. Maailmassa on käytössä yli 500 merkkiä. Kirjoittamisen keksintö on mahdollistanut tiedon tallentamisen (tallentamisen) ja pitkän matkan välittämisen, mikä on suuri edistysaskel ihmiskunnalle. Lennättimen, puhelimen ja radion keksiminen mahdollisti suuren tietomäärän siirtämisen valonnopeudella välittäen yhteyden koko maailmaan, ja ihmisen informaatiotoiminta on siirtynyt uuteen aikakauteen. Tietomäärän valtavan lisääntymisen ja laajan tiedonvaihdon myötä tarvitaan suurempi kapasiteetti tietovälinettä. Uusista tiedonvälitysvälineistä, kuten tietokoneista, optisista kuiduista ja viestintäsatelliiteista, on tullut tärkeimpiä tiedonvälittäjiä uuden teknologisen vallankumouksen yhteydessä. Hiusten paksuinen optinen kuitu voi lähettää satoja tuhansia puhelimia tai tuhansia televisioita samanaikaisesti. Uusi tietoväline johtaa varmasti uuteen tiedon vallankumoukseen.
Johdanto
Tieto itsessään ei ole kokonaisuus, vaan viestien, tiedustelutietojen, ohjeiden, datan ja signaalien sisältö, joka on välitettävä tietyn välineen kautta. Tiedonkantajien evoluutio edistää ihmisten tietotoiminnan kehittymistä. Tietyssä mielessä signaalivallankumous on tiedonvälittäjien vallankumous.
Järjestelmäkehitys
Ihminen alkoi käyttää kieltä alkeellisella aikakaudella. Maailmassa puhutaan noin 3500 kieltä. Kieli on ensimmäinen ihmisen tiedonvälityksen kantaja, ja se on sosiaalisen viestinnän ja ajatustenvaihdon väline. Työkalut ovat kätevin, monimutkaisin, monipuolisin ja tärkein tiedonvälitysjärjestelmä ihmisyhteiskunnassa. Tuotannon kehittyessä ja yhteiskunnan jatkuvassa edistymisessä ilmaantuu toinen tietotekstin kantaja.
Maailmassa on käytössä yli 500 merkkiä. Kirjoittamisen keksintö on mahdollistanut tiedon tallentamisen (tallentamisen) ja pitkän matkan välittämisen, mikä on suuri edistysaskel ihmiskunnalle. Lennättimen, puhelimen ja radion keksiminen mahdollisti suuren tietomäärän siirtämisen valonnopeudella välittäen yhteyden koko maailmaan, ja ihmisen informaatiotoiminta on siirtynyt uuteen aikakauteen.
Sähkömagneettisista aalloista ja sähköisistä signaaleista on tullut ihmiskunnan kolmas tiedon välittäjä. Tiedon määrän nopean kasvun ja laajan tiedonvaihdon myötä tarvitaan suuremman kapasiteetin tietovälinettä. Uusista tiedonvälitysvälineistä, kuten tietokoneista, optisista kuiduista ja viestintäsatelliiteista, on tullut tärkeimpiä tiedonvälittäjiä uuden teknologisen vallankumouksen yhteydessä. Hiusten paksuinen optinen kuitu voi lähettää satoja tuhansia puhelimia tai tuhansia televisioita samanaikaisesti. Satelliittiviestintä voi lähettää tietoa mihin tahansa maailman kolkkaan. Uusi tietoväline johtaa varmasti uuteen tiedon vallankumoukseen.
Signaali
Signaali on fyysinen suure, joka edustaa viestiä. Esimerkiksi sähköinen signaali voi edustaa erilaisia viestejä amplitudin, taajuuden ja vaiheen muutosten kautta. Tällaisella sähkösignaalilla on kahdenlaisia analogisia ja digitaalisia signaaleja. Signaali on työkalu viestien kuljettamiseen ja viestien kantaja. Yleisesti ottaen se sisältää optiset signaalit, akustiset signaalit ja sähköiset signaalit. Varsinaisen käytön mukaan signaaleja ovat TV-signaalit, lähetyssignaalit, tutkasignaalit, viestintäsignaalit jne.; Aikaominaisuuksiensa mukaan on olemassa deterministisiä signaaleja ja satunnaisia signaaleja.
Signaali on työkalu viestien kuljettamiseen ja viestien välittäjä. Yleisesti ottaen se sisältää optiset signaalit, akustiset signaalit ja sähköiset signaalit. Esimerkiksi muinaiset ihmiset käyttivät majakan sytytyksen synnyttämää aaltoilevaa savua välittääkseen uutisen vihollisen hyökkäyksestä kaukaiselle armeijalle. Tämä on valomerkki; kun puhumme, ääniaallot välittyvät muiden korviin, jotta muut ymmärtävät aikomuksemme. Tämä kuuluu ääneen. signaali;
Erilaisia avaruudessa kulkevia radioaaltoja, puhelinverkon kaikkiin suuntiin ulottuvaa sähkövirtaa jne. voidaan käyttää erilaisten viestien välittämiseen kaukaiseen paikkaan. Tämä on sähköinen signaali. Ihmiset tietävät vain, mitä toinen osapuoli haluaa ilmaista vastaanottamalla valoa, ääntä ja sähköisiä signaaleja.
Signaalien luokittelu
Signaalit voidaan luokitella monella tavalla. Signaali perustuu matemaattisiin suhteisiin, arvoominaisuuksiin, energiatehoon, prosessointianalyysiin, aikafunktion ominaisuuksiin ja siihen, onko arvo reaaliluku. Se voidaan jakaa deterministisiin signaaleihin ja ei-deterministisiin signaaleihin (tunnetaan myös satunnaissignaaleina), jatkuviin signaaleihin ja diskreeteihin signaaleihin (eli analogisiin signaaleihin ja digitaalisiin signaaleihin), energiasignaaleihin ja tehosignaaleihin, aikatason signaaleihin ja taajuusalueen signaaleihin, aika- rajoitetut signaalit Summataajuus rajoitettu signaali, todellinen signaali ja kompleksisignaali jne.
Analoginen signaali ja digitaalinen signaali
Analoginen signaali viittaa signaalin aaltomuotoon, joka simuloi tiedon muutoksia. Sen pääominaisuus on, että amplitudi on jatkuva, mikä on toivottavaa. Rajoittamattomat moniarvot; ja ajallisesti se voi olla jatkuvaa tai epäjatkuvaa.
Digitaalinen signaali viittaa signaaliin, joka ei ole vain diskreetti ajallisesti vaan myös amplitudiltaan diskreetti, ja joka voi saada vain rajoitetun määrän arvoja. Esimerkiksi lennätinsignaalit, pulssikoodimodulaatiosignaalit (PCM, Pulse Code Modulation) jne. ovat kaikki digitaalisia signaaleja. Binäärisignaali on eräänlainen digitaalinen signaali, joka esitetään kahden numeron "1" ja "0" eri yhdistelmillä edustamaan erilaista tietoa.
Ihmiset jakavat viestintäjärjestelmän analogiseen viestintäjärjestelmään ja digitaaliseen viestintäjärjestelmään sen mukaan, lähettääkö viestintäjärjestelmä analogista vai digitaalista signaalia. Jos analoginen signaali lähetetään siirtojärjestelmään, tämä viestintätapa on analoginen viestintä. Suurin osa nykyään käytetyistä puhelin-, radio- ja televisiojärjestelmistä on analogisia viestintämenetelmiä.
Jos analogisesta signaalista näytteistetään, kvantisoidaan, koodataan ja muunnetaan digitaaliseksi signaaliksi ennen lähetystä, tämä viestintätapa on digitaalista viestintää.
Verrattuna analogiseen viestintään, vaikka digitaalisella viestinnällä on laajempi kanavataajuusalue, sillä on vahva häiriönestokyky, ei kohinan kertymistä, kätevä tallennus, käsittely ja vaihto, vahva luottamuksellisuus ja helppo laajamittainen integrointi. Miniatyrisoinnin ja muiden etujen toteuttamista käytetään yhä laajemmin.
Analogisten ja digitaalisten signaalien välillä voi tapahtua keskinäistä muuntamista: analogiset signaalit kvantisoidaan yleensä digitaalisiksi signaaleiksi PCM-pulssikoodimodulaatiolla (Pulse Code Modulation), mikä tarkoittaa, että analogisten signaalien eri amplitudit vastaavat eri binääriarvoja. Esimerkiksi 8-bittisen koodauksen käyttö voi kvantisoida analogisen signaalin 2^8=256 magnitudiin. Käytännössä käytetään usein 24- tai 30-bittistä koodausta; digitaaliset signaalit muunnetaan yleensä analogisiksi signaaleiksi siirtämällä kantoaaltoa (Phase Shift) . Binäärisiä digitaalisia signaaleja käytetään tietokoneissa, tietokoneiden lähiverkoissa ja suurkaupunkiverkoissa. Tietokoneen suuralueverkossa on sekä binäärisiä digitaalisia signaaleja että analogisia signaaleja, jotka on muunnettu digitaalisista signaaleista. Digitaaliset signaalit ovat kuitenkin lupaavampia sovelluskehityksen kannalta.